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1、 WORD格式整理版 光电搜索跟踪系统方案设计与研究摘 要论文针对xx防空光电搜索跟踪系统研制要求展开方案研究、设计。系统用于空中机动目标的搜索、威胁判定、跟踪，或接受上级空情信息指示跟踪地面或空中目标，引导导弹对目标实施攻击；同时具备地面车辆目标或敌方武装人员的手动搜索、跟踪、威胁判定功能，引导机枪对地面车辆或敌方武装人员进行瞄准打击。系统的研究与设计在军事上具备广阔的应用前景。论文介绍了光电成像搜索跟踪系统的广泛军用前景、光电系统的优缺点、国外相关领域部分研究成果；针对xx防空光电搜索跟踪系统研制要求，分析了光电搜索跟踪系统的总体方案及软硬件架构；分析了影响光电成像搜索跟踪系统实现的一些关
2、键技术：光电传感器摄取的图像信号的传输机制分析、光电惯性姿态稳定分析、光电系统框架绝对位置获取方法分析及设计、电机选型分析；探讨了光电搜索跟踪系统的一些工程问题解决方法，针对光电成像搜索跟踪系统红外热成像仪用于空情搜索面临的问题进行了一些分析，对光电成像搜索跟踪系统面临的军事应用问题及改进方向进行了展望。论文的研究为光电搜索跟踪系统的工程建设奠定了重要的技术分析基础。关键词：光电成像搜索跟踪系统，CCD摄像仪，编码器，DSP，EnDat，FPGA 学习参考好帮手 ABSTRACTProject research and design according to demand of xx phot
3、oelectricity in air defense.researched system was applied to search,threaten determinant and tracking of flexible target in air,or accept to warning message of superior to direct and track target in air or ground and guide missile to attack to target;simultaneity possess function of manual operation
4、 search,tracking and threaten determinant to ground vehicle target or enemy melitia member,and guide scatter gun to take aim and attack ground vehicle target or enemy melitia member.research and design of system possess rangy military appliacation foreground.Paper introduced rangy military applicati
5、on foreground,excellence and defect, partial outcome in overseas correlative field about photoelectricity searching and tracking system.according to development demand of xx photoelectricity searching and tracking system in air defense,analysed general scheme and software,hardware framework of photo
6、electricity searching and tracking system,analysed some key technology about realization of photoelectricity searching and tracking system:analysis of transmission mechanism about image sigal of photoelectricity sensor,analysis of inertia attitude stabilization in photoelctricity stabilization platf
7、orm,method anlysis and design of obtained absolute position of photoelectricity system,analysis of motor type selection;discussed some method of resolve problem in engineering about photoelectricity system,analysed some questions in warning message searching of system,put forward prospect of militar
8、y application and improved direction about photoelectricity searching and tracking system. Research of paper provides an important technical analysis basis for the engineering construction of photoelectricity searching and tarcking system.Keywords：photoelectricity imaging searching and tracking syst
9、em, CCD camera,encoder,DSP,EnDat,FPGA目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 引言11.2 论文背景11.3 光电相关技术发展概况及应用要求21.4 国外部分研究成果51.5 作者所做的主要工作与论文内容安排51.5.1 研究的主要内容51.5.2 作者所做的主要工作51.5.3 论文内容安排62 光电搜索跟踪系统总体方案设计72.1 系统设计功能要求72.2 光电搜索跟踪系统架构72.2.1 光电搜索跟踪系统的组成72.2.2 光电搜索跟踪转台82.2.3 cPCI信号处理机102.2.4 系统伺服控制112.3 光电搜索跟踪系统软件方案122
10、.3.1 系统工作流程122.3.2 伺服控制软件及控制模式方案122.3.3 目标信号处理系统软件及目标处理方案152.4 本章小结173 光电搜索跟踪系统关键技术研究193.1 数字图像光纤传输分析193.1.1 数字图像光纤传输的必要性193.1.2 传统图像传输与数字图像光纤传输比较203.1.3 数字图像光纤传输任务分析及实现223.1.4 数字图像光纤传输注意事项243.1.5 光纤传输试验结果253.2 光电稳定系统分析253.2.1 系统稳定功能任务253.2.2 车载光电陀螺姿态控制问题263.2.3 车载光电空间角位置关系及隔离度影响分析263.2.4 系统陀螺应用分析27
11、3.2.5 影响陀螺应用的要点293.2.6 光电稳定陀螺信号电气传输设计303.2.7 陀螺应用探讨事项313.3 光电伺服框架绝对位置获取设计分析313.3.1 EnDat2.2接口时序特性333.3.2 接口电路设计及编码器解码总构343.3.3 试验结果分析363.3.4 旋转变压器解算简图363.4 电机选择分析373.4.1 电机选型方法373.4.2 方位电机选型373.5 本章小结384 工程问题分析研究414.1 红外搜索帧间图像特性研究414.1.1 空域360全景拼图帧数N的数学关系414.1.2 帧间相互重叠的角度与像素的关系414.2 红外搜索成像系统探测范围研究43
12、4.2.1 系统实际扫描威力图434.2.2 大型战斗机红外探测范围分析444.2.3 某战斗机红外探测范围分析444.2.4 目标型靶机红外探测范围分析454.2.5 目标型靶机红外探测范围分析464.3 电源馈电时序分析464.4 陀螺补偿工程考虑474.5 系统布线工程考虑484.6 本章小结485 总结与展望515.1 总结515.2 展望52致谢53参考文献54攻读硕士学位期间发表的论文情况58攻读硕士学位期间参加的科学研究情况59 学习参考好帮手 1 绪论1.1 引言现代化信息战争模式下，利用雷达、红外、可见光等传感设备及时、准确、隐蔽地获取敌方信息在侦察防御系统、精确制导武器打击
13、系统中均发挥着举足轻重的作用。未来高技术条件下的局部战争要求武器系统能够在各种复杂的电子战和光电对抗的作战环境中能够自适应的探测和截获目标，自动识别跟踪和精确打击目标。相对于其它探测技术，红外、CCD成像探测隐蔽性好、抗电子干扰能力强、目标定位精度高，越来越受到各国军方的重视1。光电搜索跟踪系统将红外及CCD成像、激光测距、高速图像信息处理及精密伺服控制等技术相结合汇集于系统中,能够显著增强在昼夜、恶劣气候和不良的战场环境下对目标的探测、识别、跟踪以及对抗能力。系统主要用于完成复杂战场环境下对敌方地面或空中目标的搜索、检测、跟踪、定位、识别和指示等功能。光电搜索跟踪系统属综合被动及半主动侦察、
14、监视与引导防御系统，基于大多数被攻击目标未装备激光告警设备的缘故，系统具有高灵敏度、高空间分辨率、大动态范围、准全天候、隐蔽性好、较强的抗干扰和适应复杂背景的能力以及多目标检测、识别、跟踪能力等诸多优点，能够在复杂战场环境下弥补雷达低空探测能力的不足，尤其是对于掠海导弹、巡航导弹、武装直升机等低空飞行弱小目标的探测更具有独特的优势，成为战场探测与精确制导技术研究发展的重要方向，在重要战略防空系统、各种陆基、舰载及空载战场探测防御打击系统中有着广泛的军事应用前景。1.2 论文背景针对航天科工集团立项的xx防空与地面突击武器系统车载光电搜索跟踪系统研制要求展开研究、设计。系统要求光电搜索跟踪系统能接受上级空情信息，对目标进行准确跟踪；搜索空域信息，分析、选择可疑目标2。针对这两种情况引导随动系统随动，将目标导入导弹（导引头）视场发射导弹进行打击。利用CCD宽视场特性，人工搜索地面目标，分析选择地面目标，发射机枪或榴弹对地面攻击目标实施打击。作者作为光电搜索跟踪系统的研制负责人，负责分析系统各关键点的可行性及方案分析、系统整体方案分析，主持设计、调试系统。1.3 光电相关技术发展概况及应用要求(1) 光电技术的优点光电频谱位于电磁频谱的高端，是微波（无线电）频谱的自然扩展与延伸，与
